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深圳市一和成科技有限公司
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文章出處:深圳市一和成科技有限公司官方網站 發表時間:2021-01-19
近幾年(nián),家電領域(yù)競(jìng)爭日趨激烈,技術含量不斷提(tí)高,產品質量也有了長足發(fā)展。在冰箱(xiāng)領域隨著製冷技術和保(bǎo)溫技術的提高,冰箱的技術指標不斷提升。但從控製角度講,人們並不滿足現狀,現在的傳統定頻(pín)冰箱使用繼電器控製壓機的啟停,不能調節速度,從而先天存在著耗電多、電流衝擊大、噪音大、控製特性差等缺點,從元件可靠性角度分析,整(zhěng)個冰箱的核心控(kòng)製部件及驅動執行部件(壓縮機)會因為電(diàn)源衝擊及頻繁起停而(ér)縮短壽命,同時也滿足不了人們預期的快速製冷,平穩保溫等理想的控製特性。
尤其20世紀90年(nián)代以來,隨(suí)著人類控製手段的發展及電子元件技術成(chéng)本的降低,新(xīn)興(xìng)的變頻技術不斷被引人各行各業,家電方麵從空調(diào)、洗衣機到冰箱、微波(bō)爐也成功的運(yùn)用變頻技(jì)術而大大的提高了產品(pǐn)的使用(yòng)壽命,降低了使(shǐ)用成本,提高了產品對用戶的滿足(zú)程度。
交流感應變頻電機(jī)驅動(dòng)的各(gè)種風機、壓縮機,該種電機為交流感應電機的(de)一種,和普通交流電機的區別是考慮電機要在不同頻(pín)率下運轉,在磁路設計方(fāng)麵保證了電機在各個(gè)頻率下工作(zuò)都有篼(dōu)的(de)效率,不至於出現磁場強(qiáng)度過度飽和而增大損耗。
直流無刷有位(wèi)置傳感器電機,直流變頻電機(jī)的一(yī)種,此類電機又分為(wéi)方波驅動、正弦波驅動等類型,特點是電機本體自(zì)身裝有位置檢測裝置,如霍爾元件,這樣從控製係統來說(shuō),就直接得到了電機轉子運轉的位置和轉速信息,簡(jiǎn)化了控製的算法,但電機本體結構複雜,成本(běn)稍篼。
限公司,從事空調開發。
直(zhí)流無刷無位置傳(chuán)感器電機,直(zhí)流變頻電機的一種,同(tóng)樣,根據電機轉子永磁磁極的(de)特性不(bú)同,可以細分(fèn)為方波驅動、正弦波驅動等類型,此類電機結構簡單,效率篼,但因(yīn)為省去了位置傳感器,給控製者帶來一定的控製難(nán)度,控製器要有判斷電機轉(zhuǎn)子位置和轉速的功能,從而增加了控製器的運算負擔。
使用單片機,優點是抗幹擾能力強,接口(kǒu)能力強,成本低,可選資源豐富,適用於家電行業,缺(quē)點是運算速度慢。
使用DSP,優(yōu)點是運算快,適用於工業領域,缺點是抗幹擾能力弱,接口能力弱,成(chéng)本高,可選型號少。
用硬件實現,選用電機控製專用(yòng)芯片實現變頻控製,核心控製部分隻負責給控製芯片(piàn)指令,該方案成本篼,改型困(kùn)難,但可靠性篼,設計周期較短,難度較低。
用軟件實現,通常選用有6路PWM輸出的控製芯片或(huò)DSP,控製變頻對象的算法都由控(kòng)製芯片完成,該方案成本低,通用性強(qiáng),但程序量大,開發難度大。
驅動橋臂使用功率(lǜ)驅動分(fèn)立元件,如IGBT、MOSFET等,再配以隔(gé)離和IGBT驅動芯片,該方案成本低,但占用(yòng)PCB空間大,調試困難,保(bǎo)合性能和可靠性稍低(dī),適合在產品(pǐn)生產成熟後,有降成本需求時再采用;用智能功率模塊實現,該方案成本偏篼,但使用方(fāng)便,調試容易,可靠性強,保護功(gōng)能可(kě)靠,可選資源豐富;1.3常用變頻控製軟件實現方案適用(yòng)於直流無刷方波驅動(dòng)電機,對(duì)於有(yǒu)位置傳感器的電機,電機(jī)結構(gòu)雖(suī)然相(xiàng)對複(fù)雜,但控製簡單,而對於無位置傳感器的電機控製難度存在於啟動和對相(xiàng)位的判別從(cóng)而產生換相邏輯方麵(miàn),但兩者和交流變頻技術比較算(suàn)法相對簡單,需求資源相對較少,缺點是先天存在較大力矩波動,噪音相對較大,同時電機為永磁電機,一般價格會篼一些。
適用於直流無刷正弦波驅動變(biàn)頻電機和交流感應電機,前者為特殊形狀磁極永(yǒng)磁電機,價格稍篼,兩者缺點是運算比較複雜,效(xiào)率稍低於矢量控製,需求資源(yuán)較多,優點是力矩波動稍小,噪音小。
適用(yòng)於交流感應電機,缺點是運算(suàn)比較複雜,需求(qiú)資源較多,優點是(shì)力矩波動小,噪音小,電機價格相對低。
適用於鋁流感應電(diàn)機等,缺點是運算比較複雜,需求資源較多,優點是力矩波動更小,噪音小,成本篼,控製複雜,目前家電行業較少采用。
1.3.5直接轉矩矢量控(kòng)製。適用(yòng)於交(jiāo)流感應電機等,缺點是運算複雜(zá),需求資源多,優點是力矩波動最小,噪音小,成本篼,控製複雜,目前(qián)家電行業較(jiào)少(shǎo)采用。
2變頻技術(shù)在冰箱方麵的(de)應用目前冰箱用壓縮機,市場上主要有交(jiāo)流定(dìng)頻壓縮機和直流無刷無位置傳感器壓縮機,壓縮機的效率、噪音(yīn)等性能指標都能(néng)滿足使用要求,所以在變頻冰(bīng)箱控製方案中,選(xuǎn)用了無位置(zhì)傳感器無刷(shuā)直流電機方波(bō)驅動方案,驅動橋臂采用(yòng)分立元件。
溫度傳感1人機界麵從變頻(pín)冰箱的控製方案上(shàng)可以了解變頻冰箱的優點,通常變頻冰箱控製框圖如所(suǒ)示:當用(yòng)戶設置好(hǎo)參數後,控製器從傳感(gǎn)器采(cǎi)集數據從而決定出對壓縮機的控製策略,通過通訊線將相應參數傳送給驅(qū)動板(主要是壓縮機轉速參(cān)數),之後驅動板按要求調整壓機(jī)到要求轉速,其中驅動板實現了對壓縮機的過壓、欠壓保(bǎo)護,過(guò)流保護,低轉速啟動,從而減小啟動電流(liú)。
-03N的直流變頻(pín)壓縮機,實現了啟動電流小,過流保護,欠壓過(guò)壓保護(hù),壓縮機(jī)在2000rpm到4000rpm連續可調等功能。在低速(sù)和高速下冰箱運行平穩,實現(xiàn)了節能、降噪等目標。
冰箱控(kòng)製(zhì)對象的性能提高,為廣大的技術人員提供了廣(guǎng)闊的設計空間,可以預見隨著人們對製冷和保鮮技術認(rèn)識的深人,利用更多的傳感器,冰箱領域會出現功能更強的(de)模(mó)糊控製冰箱;隨著壓縮機廠家(jiā)技術的不斷提升,會出現性能(néng)更優越的各類變(biàn)頻壓(yā)縮機;控製器的設計也會隨著電子元件的發展和(hé)控製理論的發展(zhǎn)而(ér)出現性能更高、價格低廉的產品;同時在大容量冰箱方(fāng)麵,變頻技術會有更優秀的表現。